DE3039998A1 - Phosphonoformaldehyd, ein verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung als zwischenprodukt fuer die herstellung von arzneimittel - Google Patents
Phosphonoformaldehyd, ein verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung als zwischenprodukt fuer die herstellung von arzneimittelInfo
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Description
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk Zentralbereich
Patente, Marken und Lizenzen Si/kl-c
Phosphonoformaldehyd, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Zwischenprodukt für
die Herstellung von Arzneimitteln
Die vorliegende Erfindung betrifft den neuen Phosphonoformaldehyd,
ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung als Zwischenprodukt für die Herstellung
von Arzneimitteln, insbesondere für die Herstellung eines antiviralen Mittels in der Human- und Tiermedizin.
Es ist bereits Formylphosphonsäureester bekannt geworden £ÜS-Patent 3 784 59Q7· Sie sind jedoch, wie eigene
Untersuchungen zeigen, sehr instabil und daher als Zwischenprodukte für technische Synthesen wenig geeignet.
Weiterhin ist die Dxmethoxymethanphosphonsäure in Form des Monoanilinium-Salzes bekannt geworden /pull.
Chem. Soc. Japan 51 (1978), 2169J.
Der neue Phosphono-formaldehyd der Formel (I)
Le A 20 667
(HO)2CH-P(OH)2 (I)
entsteht, wenn man eine Dialkoxymethanphosphonsäure der Formel (II)
0
(RO)2CH-P(OH)2 (II)
(RO)2CH-P(OH)2 (II)
in welcher
R für Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen steht,
mit Wasser erwärmt und gegebenenfalls anschließend mit einer Base umsetzt.
Der erfindungsgemäße Phosphonoformaldehyd kann in SaI-ze
übergeführt werden.
Verwendet man beim Reaktionsablauf als Ausgangsstoff
Dimethoxymethanphosphonsaure und zur Neutralisation Natronlauge, so kann der Reaktionsablauf durch folgendes
Reaktionsschema wiedergegeben werden: 0
(CH3O)2CH-P(OH)2
(CH3O)2CH-P(OH)2
Il
H20/Wärme
(HO)2CH-P(OH)2
NaOH
(HO)2CH-P(ONa)2
Le A 20 667
Die als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren
verwendeten Dialkoxymethanphosphonsäuren sind bekannt /Bull. Chem. Soc. Japan 5_T^ (1978), 2169/ oder
können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
In der Formel (II) stehen die beiden Reste R für Alkyl
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere für
Methyl und Ethyl.
Beispielsweise seien genannt:
Dimethoxymethanphosphonsäure, Diethoxymethanphosphonsäure,
Dipropoxymethanphosphonsäure.
Es ist nicht erforderlich, die Ausgangsprodukte als solche einzusetzen. Es genügt, die wäßrigen Lösungen
dieser Verbindungen, wie sie bei der Hydrolyse der entsprechenden Trimethylsilylester mit Wasser entstehen,
zu verwenden.
Darüber hinaus ist es auch nicht erforderlich, die verwendeten Trimethylsilylester zu reinigen, sondern
es genügt, die Trimethylsilylester, wie sie bei der Umsetzung von Dialkoxymethanphosphonsäuredialkylester
mit beispielsweise Trimethylbromsilan entstehen, ohne weitere Reinigung zu hydrolysieren. Dadurch gestaltet
sich das Verfahren besonders wirtschaftlich.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) werden erfindungsgemäß in Wasser erwärmt.
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Das Verfahren wird in einem Temperaturbereich zwischen +70° bis +10O0C, vorzugsweise zwischen +80° und +900C,
durchgeführt.
Die Reaktionsdauer ist von der Temperatur und von der Struktur des Restes R abhängig und liegt zwischen 1
Stunde und 3 Stunden.
Die erhaltene Verbindung (I) kann entweder durch Eindampfen der Lösung oder nach Versetzen der Lösung mit
einer zur Neutralisation ausreichenden Menge einer anorganischen oder organischen Base, beispielsweise ainer
anorganischen Base wie Alkalihydroxid, etwa durch Versetzen mit wäßriger Natronlauge, in Form des phosphonsäuren
Salzes, isoliert werden.
Es ist zwar bekannt, Aldehydacetale mit starken Säuren,
beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure» oder
Phosphonsäure in die freien Aldehyde zu überführen. Dazu sind beispielsweise bei aliphatischen Aldehydacetalen
größere Mengen an Säure und erhöhte Temperaturen erforderlich Z^/ogel, Text-Book of Organic Chemistry,
3. Auflage, Seite 323, Longmans, London/.
Es ist jedoch als überraschend zu bezeichnen, daß die Acidität der Verbindungen (II) ausreicht, um ohne Zusatz
von Fremdsäuren die Verbindung (I) herzustellen, die als Hydrat vorliegt und dadurch ungewöhnlich stabil
ist.
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SAD ORIGINAL
Es ist ausgesprochen vorteilhaft, auf den Zusatz von Fremdsäuren verzichten zu können, da dadurch eine Isolierung des Aldehyds, beispielsweise als phosphonsaures
Salz, besonders einfach ist.
Das Verfahren läßt sich als Eintopfreaktion, ausgehend
vom Dialkoxymethanphosphonsäurealkylester, besonders wirtschaftlich gestalten, wenn man zur Herstellung ,der
Ausgangsverbindung der allgemeinen Formel (II) die stöchiometrisch notwendige Menge an beispielsweise
Trimethylbromsilajn verwendet.
Der Phosphonoformaldehyd ist ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Arzneimitteln, insbesondere für
die Herstellung der antiviralen Phosphonohydroxyessigsäure.
Beispielsweise reagiert der Phosphonoformaldehyd (I) in Form seines Natriumsalzes mit Cyanwasserstoffsäure
zum neuen Phosphonohydroxyacetonitril (III), das durch Verseifen der Nitrilgruppe, beispielsweise mit Salzsäure,
in die Phosphonohydroxyessigsäure (IV) überführt werden kann.
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Il
(HO)2CH-P(ONa)2
(I)
Il
HCN
NC-CH-P(ONa)
OH
(III)
i.
1. sauerer Ionenaustauscher
2. HCl
3. sauerer Ionenaustauscher
4. NaOH
Il
NaOOC-CH-P(ONa)
(IV)
Oh
Die Phosphonohydroxyessigsäure wirkt gegen Herpes-Viren
bei Mensch und Tier, insbesondere gegen Herpes-simplex-Viren vom Typ I und II.
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184 g (1 Mol) Dimethoxymethanphosphonsäuredimethylester werden in 800 ml Acetonitril gelöst, bei +15° bis +200C
mit 366 g (2,4 Mol) Trimethylbromsilan versetzt und anschließend 2 Stunden bei +40° bis +450C gerührt. Man entfernt
das Lösungsmittel und das überschüssige Trimethylbromsilan bei +30° bis +4O0C im Vakuum, löst den Abdampfrückstand
in 600 ml Wasser, destilliert dann bei ansteigender Temperatur bis etwa +8O0C Hexamethyldisiloxan
und Methanol ab, wobei das mit abdestillierende Wasser laufend ergänzt wird, und rührt anschließend
noch eine Stunde bei 80 - 850C. Man kühlt den Ansatz
ab, stellt mit 3n NaOH auf einen pH-Wert von etwa 7,5 ein, dampft im Vakuum ein und trocknet den kristallinen
Rückstand im Vakuum.
Man erhält auf diese Weise 170 g (89 % der Theorie) Phosphonoformaldehyd, Na2-SaIz (Dihydrat).
1H-NMR: 6= 4,9 (1H, d, J = 4,0 Hz)
ppm
(D2O)
13C-NMR: 6 = 90 (d, J„ _ = 180,7 Hz) ppm
(D2O)
Der Phosphonoformaldehyd kann auf folgende Weise in die Phosphonohydroxyessigsäure überführt werden:
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a) Pho sp_honohy_dr ox y.ace ton i t r i 1,_ _Na 2 -Sa 1 ζ
15 g (0,083 Mol) Phosphonoformaldehyd, Na3-SaIz . 2H2O
werden in 30 ml H3O suspendiert und anschließend bei
etwa +250C mit 10 ml wasserfreier Cyanwasserstoffsäure
versetzt. Die Temperatur steigt auf +300C; es
entsteht eine klare Lösung. Man hält die Mischung noch 1 Stunde bei +300C, entfernt anschließend die
überschüssige Cyanwasserstoffsäure und das Wasser im Vakuum und trocknet den Rückstand im Vakuum.
Man erhält auf diese Weise 15 g (95 % der Theorie) Phosphonohydroxyacetonitril, Na3-SaIz (Dihydrat).
1H-NMR: O= 122,3 (C*N); 60,2 (d, J = 133,3 Hz) ppm
(D2O)
b) Phosghonohy_droxYess ig_säur e j;__Na ^-§al ζ
9,5 g (0,05 Mol) Phosphonohydroxyacetonitril, Na2-SaIz
(Dihydrat) werden an einem saueren Ionenaustauscher in Phosphonohydroxyacetonitril übergeführt,
in 30 ml konz. Salzsäure gelöst und über Nacht stehen gelassen. Man erwärmt noch 4 Stunden
auf 85 - 900C, entfernt das Lösungsmittel im Vakuum, nimmt den Abdampfrückstand in Wasser auf und filtriert
die Lösung über einen saueren Ionenaustauscher. Man dampft das Filtrat im Vakuum ein, stellt
die mit Wasser verdünnte Lösung auf einen pH-Wert
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Ή-
von etwa 7,5 und entfernt das Wasser im Vakuum. Man erhält auf diese Weise 8,3 g (75 % der Theorie)
Phosphonoliydroxyessigsäure, Na^-SaIz.
1H-NMR: S = 4,1 (111, d, J = 18 Hz) ppm
(D2O)
13C-NMR: 8 = 168,1 (COO9); 73,7 (d, Jc p = 134,1)ppm
(D2O),
184 g (1 Mol) Dimethoxymethanphosphonsäuredimethylester
werden bei +15° bis +200C mit 306 g (2 Mol) Trimethylbromsilan
versetzt und anschließend 2 Stunden bei +40° bis +450C gerührt. Anschließend versetzt man bei +10°
bis +200C mit 600 ml Wasser und verfährt wie im Beispiel
1 beschrieben. Man erhält 173 g (91 % der Theorie) Phosphonoformaldehyd,
Na2-SaIz, (JDihydrat) .
12,0 g (0,05 Mol) Diethoxymethanphosphonsäurediethylester
werden in 40 ml Acetonitril gelöst und bei +15° bis +200C mit 18,3 g (0,12 Mol) Trimethylbromsilan
versetzt und anschließend 2 Stunden bei +45° bis +500C
gerührt. Man verfährt dann wie im Beispiel 1 beschrieben,
stellt jedoch mit 2n LiOH auf einen pHHtfert von
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etwa 7,5. Man erhält auf diese Weise 6,3 g (90 % der Theorie) Phosphonoformaldehyd, Li2-SaIz (Hydrat).
Le A 20 667
Claims (3)
1. / Phosphonoformaldehyd der Formel (I)
O
(HO)2CH-P(OH)2 (I)
(HO)2CH-P(OH)2 (I)
und/oder seine Salze.
2. Verfahren zur Herstellung von Phosphonoformaldehyd der Formel (I) und/oder seiner Salze, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Dialkoxymethanphosphonsäure der Formel (II)
(RO)2CH-P(OH)2 (II)
in welcher R für Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
steht, mit Wasser erwärmt und gegebenenfalls
anschließend mit einer Base umsetzt.
anschließend mit einer Base umsetzt.
3. Verwendung von Phosphonoformaldehyd der Formel (I) in Anspruch 1 als Zwischenprodukt für die Herstellung
von Phosphonohydroxyessigsäure.
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